كيف تختار المجهر الذي يناسب احتياجاتك؟
في مجال البحث العلمي والاختبارات التحليلية، تعد المجاهر بلا شك أدوات لا غنى عنها وتُعرف باسم "عين العلم". فهو يمكّن البشر من استكشاف العالم المجهري الذي لا يمكن تمييزه بالعين المجردة، مما يوفر الدعم التكنولوجي الرئيسي لمجالات مثل أبحاث المواد والطب الحيوي والاختبارات الصناعية. في مواجهة الاحتياجات البحثية المختلفة، أصبحت كيفية اختيار المجهر المناسب مصدر قلق للعديد من الباحثين.
يستخدم هذا المجهر شعاعًا إلكترونيًا عالي الضغط-كمصدر للضوء ويركز التصوير من خلال عدسة كهرومغناطيسية. يمكن أن يصل تكبيرها إلى ملايين المرات، ويمكن أن تصل دقة وضوحها إلى مستوى الأنجستروم (Å) (1 Å يساوي 0.1 نانومتر)، وهو ما يكفي لمراقبة السمات الهيكلية للمستوى الذري.
يشبه مبدأ عمل المجهر الإلكتروني النافذ مبدأ المجهر الضوئي، ولكنه يستخدم حزم الإلكترون بدلاً من الضوء المرئي والعدسات الكهرومغناطيسية بدلاً من العدسات البصرية. نظرًا لحقيقة أن الموجات الإلكترونية أصغر بكثير من الطول الموجي للضوء المرئي، وفقًا لنظرية حد حيود آبي، فقد تم تحسين دقة هذه الموجات بشكل كبير، مما يحقق الاستكشاف النهائي للعالم المجهري.
لقد تطورت تكنولوجيا المجهر الإلكتروني النافذ الحديثة بسرعة، مما أدى إلى ظهور العديد من النماذج المتقدمة: يجمع المجهر الإلكتروني النافذ (STEM) بين مزايا كل من وضعي المسح والإرسال؛ يمكن استخدام المجهر الإلكتروني فائق السرعة (UTEM) لدراسة العمليات الديناميكية فائقة السرعة؛ يعتبر المجهر الإلكتروني النافذ المجمد (FTEM) مناسبًا بشكل خاص لدراسة الجزيئات الحيوية؛ يستطيع المجهر الإلكتروني النافذ (TEM) في الموقع ملاحظة التغيرات الزمنية الحقيقية في العينات تحت المحفزات الخارجية؛ يعمل المجهر الإلكتروني لتصحيح الانحراف الكروي (CTEM) على تحسين الدقة عن طريق تصحيح انحرافات العدسة.
تجدر الإشارة إلى أن المجهر الإلكتروني النافذ، باعتباره أداة عالية الدقة-، يتميز بخصائص التكلفة العالية والتشغيل المعقد والمتطلبات الصارمة لإعداد العينات. يجب تحضير العينة إلى شرائح رفيعة للغاية (عادةً أقل من 100 نانومتر) للسماح باختراق شعاع الإلكترون.
المجهر الإلكتروني الماسح
إذا كان مقياس البحث يتراوح بين عشرات النانومترات إلى المليمترات ويركز بشكل أساسي على خصائص التشكل السطحي للعينة، فإن المجهر الإلكتروني المسح (SEM) يعد خيارًا أكثر ملاءمة. يحتوي هذا المجهر على نطاق تكبير واسع (عادة من 10x إلى 300000 مرة)، والذي يمكن أن يلبي معظم احتياجات مراقبة المورفولوجيا، وتحليل العناصر، وتحليل البنية المجهرية، وما إلى ذلك.
مبدأ عمل المجهر الإلكتروني الماسح هو مسح سطح العينة نقطة بنقطة باستخدام شعاع إلكتروني، ثم اكتشاف الإشارات مثل الإلكترونات الثانوية والإلكترونات المتناثرة الناتجة عن العينة لتكوين صورة
